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设备磁力计演示 - 术语表
磁力计（Magnetometer）
磁力计是一种用于测量磁场强度和方向的传感器设备。在智能手机中，磁力计通常采用MEMS（微机电系统）技术制造，体积非常小但精度足够满足日常使用需求。磁力计可以检测三个空间轴向（X、Y、Z）的磁场分量，从而完整描述设备周围的磁场向量。磁力计在手机中的主要应用包括电子罗盘、导航辅助、地图方向指示等。常见的磁力计芯片厂商包括博世（Bosch）、意法半导体（STMicroelectronics）等。
Web传感器API
Web传感器API是W3C制定的一系列标准化接口，允许网页通过JavaScript访问设备内置的各种硬件传感器。包括加速度计、陀螺仪、磁力计、光线传感器、气压计等。通过这些API，开发者可以在网页中实现运动检测、方向感知、环境监测等功能。Web传感器API采用异步数据获取模式，支持配置采样频率和精度要求，并遵循严格的安全和隐私规范，所有传感器访问都需要用户明确授权。
地磁场
地磁场是地球本身产生的磁场，像一个巨大的磁铁包裹着整个地球。地磁场的强度在地球表面因地理位置不同而有所变化，通常在25到65微特斯拉之间。地磁场有南北两个磁极，指南针就是利用地磁场的特性来指示方向的。需要注意的是，磁北与地理北之间存在磁偏角，不同地区的磁偏角不同。地磁场还会受到太阳活动、地下矿藏、建筑物钢筋等因素的影响而产生局部异常。
磁场向量
磁场向量是描述磁场方向和强度的数学工具。在三维空间中，磁场向量可以用三个分量来表示：X（东西方向）、Y（南北方向）和Z（垂直方向）。每个分量的值表示磁场在该方向上的强度。磁场向量的模（总强度）通过三个分量的平方和开根号计算得到。磁力计测量的就是设备坐标系下的磁场向量。通过分析磁场向量的变化，可以判断设备的朝向和运动状态。
MEMS传感器
MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）是一种将微型机械结构与电子电路集成在同一芯片上的技术。智能手机中的磁力计、加速度计、陀螺仪等传感器大多采用MEMS技术制造。MEMS磁力计通常利用磁阻效应（AMR、GMR或TMR）工作：当外部磁场作用于磁阻材料时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻变化即可推算出磁场强度。MEMS传感器具有体积小、功耗低、成本低、可批量生产等优点。
磁北与地理北
磁北是磁力计实际指向的北方，即地球磁场线汇聚的方向。地理北（真北）是地图上北极点的方向。两者之间存在磁偏角，这是因为地球的磁极并不恰好位于地理极点上。磁偏角因地理位置不同而异，在某些地区可能相差数度到数十度。精确导航需要将磁北读数校正为地理北。本工具显示的是磁北方向的数据，如需精确的地理方位，需要根据当地磁偏角进行校正。
采样频率
采样频率是指磁力计每秒钟读取数据的次数，单位为赫兹（Hz）。较高的采样频率可以提供更实时的数据更新，但也会增加设备的功耗。Web传感器API允许开发者指定所需的采样频率，浏览器和操作系统会根据硬件能力进行调整。本工具默认使用较高的采样频率以确保流畅的动画效果。用户也可以根据需要调整采样频率，在实时性和功耗之间取得平衡。
硬铁干扰与软铁干扰
硬铁干扰是由设备内部的永久磁性材料（如扬声器磁铁）产生的固定磁场偏移。这种干扰的特点是无论设备如何旋转，偏移量都是恒定的。软铁干扰是由设备周围的铁磁性材料（如金属外壳）引起的磁场扭曲，其特点是会改变磁场的方向但不一定改变总强度。校准过程就是通过在多个方向上采集数据来计算和补偿这些干扰，从而提高磁场测量的准确性。大多数现代手机会自动进行部分校准处理。